Many different types of promising spectrum sensing algorithms for Cognitive Radio (CR) have already been developed. However, many of these algorithms lack robustness with respect to signal statistical parameters uncertainties, such as the noise variance or the shape of its distribution (often assumed to be simply Gaussian). In conjunction with the low Signal-to-Noise Ratio (SNR) requirements, this lack of robustness can often render interesting sensing algorithms impractical for real-life applications. In this thesis, we primarily focus on the impact of heavy-tail noise distributions on different CR detectors and the use of signal limiters (mostly the spatial sign function) to improve their robustness to such noise distributions. Introducing a non-linear transformation of the received signal prior to its processing by the detector fundamentally changes the signal distribution which in turn modifies the distribution of the detector statistic. In order to parametrize the detector and study its performance, it is then necessary to know the shape of the modified distribution.Three types of detectors are investigated: a generic second-order cyclic-feature detectors, a Scaled-Largest Eigenvalue (SLE) detector studied in the context of stationary time-series and a new Sequential Likelihood Ratio Test (SLRT) detector. The analysis conducted for each detector revolves around the influence of its parameters, the distribution of the detector statistic and several comparisons with similar detectors for various detection scenarios. Our results indicate that at the cost of a moderate performance loss in a Gaussian noise environment, all the detectors fitted with a signal limiter become robust to impulsive noise and noise parameters uncertainties. We provide analytical approximations for the detectors statistical distribution that allow us to use the detectors in such configurations as well as to study their performance for different signal limiters and noise distributions. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

The smart environments and the connected human seems to be the future of wireless communications. The development of new frequency bands in the millimeter range will allow us to create high data rate communications which will led to the Wireless Body Environment Networks. In this kind of scenarios, it is expected that the user and the environment will interact. In order to develop such new applications, it is necessary to first study the propagation mechanisms and then, the communication channel underlying body centric environments. This thesis treats of channel models for 60 GHz Body Area Networks and more particularly of three kinds of scenarios: (i) the communication between an external base station and a worn node (off-body); (ii) the communication between two worn nodes (on-body); the communication between an external base station and a hand-held device (near-body). An indoor off-body channel model is numerically proposed and implemented. The model is based on the IEEE 802.11ad indoor standard channel at 60 GHz and a fast computation solution of the scattering of a plane wave by a circular cylinder. The model is developed for two orthogonal polarizations and the communications performances are studied. The on-body propagation is studied for two different configurations: line-of-sight and non-line-of-sight communications on the body. These scenarios led to different solutions for the channel knowing as, respectively, Norton’s equations and creeping formulations. These solutions are obtained using simplified geometries which has been experimentally validated. Further, in order to improve the propagation on the human body, a technique using metallic plates has been proposed. This technique has been theoretically studied using Milligton’s equations and experimentally assessed on a flat phantom with the properties of the human skin. The proposed method allows to save up to 20 dB. Finally, the near-body communication scenario has been introduced and studied. The near-body region is extended from 5 to 30 cm away of the user body which corresponds to the arm’s reach and models a handheld device. A numerical algorithm has been proposed to model indoor near-body environments. Also, a special has been given to statistical body shadowing. It has been shown that the fading follows a Two-Wave Diffuse Power distribution. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Actuellement, les technologies sans fil sont omniprésentes dans les lieux de vie, de travail ou detransport de la population. Les recherches en dosimétrie numérique non-ionisante ont connu desavancées considérables notamment grâce à la capacité de calcul croissante des ordinateurs. Cesdernières années, la prise en compte de la variabilité dans la dosimétrie est devenue un enjeumajeur. Les sources de variabilité sont nombreuses, parmi elles, les conditions d'exposition aurayonnement électromagnétique peuvent induire des doses absorbées très différentes.La modélisation de canal de propagation en environnement intérieur a permis d'avoir uneconnaissance précise des conditions d'exposition d'un corps humain plongé dans cet environnement.Les modèles stochastiques montrent le caractère statistique de l'exposition des corpshumains. Cette thèse a pour but de développer une méthode statistique du calcul de la doseabsorbée par le corps et d'adapter le modèle de canal stochastique à la dosimétrie.L'étude statistique de l'exposition a révélé la nécessité d'obtenir les valeurs de Débit d'AbsorptionSpécifique corps entier dans le cas d'expositions à une onde plane pour tous les anglesd'incidence possibles. Compte tenu des temps de calcul particulièrement long en dosimétrie, uneméthode d'interpolation efficace, le krigeage, des valeurs de Débit d'Absorption Spécifique a étémise en œuvre. La méthode du krigeage permet alors d'obtenir les valeurs de Débit d'AbsorptionSpécifique pour tous les angles d'incidences et donc de calculer les deux premiers momentsdu Débit d'Absorption Spécifique.L'analyse de sensibilité aux paramètres du canal des moments du Débit d'Absorption Spécifiquea permis de connaître l'impact de chacun de ces paramètres. Le modèle de canal a pu être simplifié et donc adapté à la dosimétrie tout en quantifiant l'erreur d'approximation qu'implique cette simplification.Cette thèse répond à l'enjeu de la prise en compte de la variabilité en dosimétrie dans un environnementcomplexe et les outils mis en œuvre ouvrent la voie de l'étude de l'exposition danstous les environnements complexes. / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Satellite communication system designers are continuously struggling to improve the channel capacity. A critical challenge results from the limited power available aboard the satellite.Because of this constraint, the onboard power amplifier must work with a small power supply which limits its maximum output power. To ensure a sufficient Signal-to-Noise power Ratio (SNR) on the receiver side, the power amplifier must work close to its saturation point. This is power efficient but unfortunately adds non-linear distortions to the communication channel. The latters are very penalizing for high order modulations.In the literature, several equalization algorithms have been proposed to cope with the resulting non-linear communication channel. The most popular solution consists in using baseband Volterra series in order to build non-linear equalization filters. On the other hand, the Recurrent Neural Networks (RNNs), which come from the artificial neural network field, are also interesting candidates to generate such non-linear filters. But they are difficult to implement in practice due to the high complexity of their training. To simplify this task, the Echo State Network (ESN) paradigm has been proposed. It has the advantage of offering performances similar to classical RNNs but with a reduced complexity.The purpose of this work is, first, to compare this solution to the state-of-the-art baseband Volterra filters. We show that the classical ESN is able to reach the same performances, evaluated in terms of Bit Error Rate (BER), and has similar complexity. Secondly, we propose a new design for the ESN which achieves a strong reduction in complexity while conserving a similar BER.To compensate for the channel, the literature proposes to adapt the coefficients of these equalizers with the help of a training sequence in order to recover the transmitted constellation points. We show that, in such a case, the usual symbol detection criterion, based on Euclidean distances, is no longer optimal. For this reason, we first propose a new detection criterion which meets the Maximum Likelihood (ML) criterion. Secondly, we propose a modification of the equalizers training reference points in order to improve their performances and make the detection based on Euclidean distances optimal again. This last solution can offer a significant reduction of the BER without increasing the equalization and detection complexity. Only the new training reference points must be evaluated.In this work, we also explore the field of analog equalizers as different papers showed that the ESN is an interesting candidate for this purpose. It is a promising approach to reduce the equalizer complexity as the digital implementation is very challenging and power-hungry, in particular for high bandwidth communications. We numerically demonstrate that a dedicated analog optoelectronic implementation of the ESN can reach the state-of-the-art performance of digital equalizers. In addition, we show that it can reduce the required resolution of the Analog-to-Digital Converters (ADCs).Finally, a hardware demonstration of the digital solutions is proposed. For this purpose, we build a physical layer test bench which depicts a non-linear communication between two radios. We show that if we drive the transmitter power amplifier close to its saturation point, we can improve the communication range if the non-linear distortions are compensated for at the receiver. The transmitter and the receiver are implemented with Software Defined Radios (SDRs). / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p align="justify">Il y a un demi siècle, Fermi, Pasta et Ulam découvraient la récurrence du même nom, et créaient une discipline nouvelle, la dynamique non linéaire. Leur expérience numérique consistait à exciter le mode fondamental d'une chaîne d'oscillateurs reliés entre eux par des ressorts linéaires et faiblement non linéaires. Alors qu'ils s'attendaient à ce que l'énergie se répartisse progressivement sur un large spectre en raison du couplage non linéaire, ils observèrent au contraire un échange périodique (récurrent) d'énergie entre quelques-uns des modes d'ordre inférieur uniquement. Dix ans plus tard, des chercheurs ont interprété ce comportement récurrent comme le résultat de l'interaction entre des impulsions qui se propagent sans se déformer et résistent aux collisions entre elles, les solitons. Par la suite, le soliton a émergé dans différents domaines pour finalement occuper le cœur des sciences non linéaires. Et c'est sans doute en optique non linéaire que le soliton a connu ses plus grands succès, tant sur le plan fondamental que sur celui des applications. En particulier, les phénomènes non linéaires sont aisés à observer dans les fibres optiques grâce au large éventail des sources lasers disponibles et en raison du fort confinement de la lumière qui s'y propage.</p> <p align="justify">Dans notre travail de thèse, nous avons apporté la première démonstration expérimentale de la récurrence de Fermi-Pasta-Ulam dans la dynamique d'instabilité modulationnelle en fibre optique. En effet, une onde continue perturbée évolue spontanément, sous certaines conditions, en un train d'impulsions : l'énergie est transférée du mode fondamental (l'onde continue) aux modes d'ordre supérieur. La théorie prévoit qu'ensuite, l'onde continue initiale se reforme comme l'énergie revient vers le mode fondamental. Pour réaliser cette expérience, il faut parvenir à rencontrer les conditions prescrites par la théorie tout en évitant l'intervention d'effets perturbateurs. Dans ce but, nous avons étudié l'évolution d'impulsions plateaux, qui reproduisent les conditions d'onde continue requises par la théorie tout en permettant d'atteindre des puissances suffisantes pour observer la récurrence.</p> <p align="justify">Nous nous sommes ensuite intéressés à un nouveau type de soliton appelé paroi de domaines de polarisation, qui se présente comme la structure de commutation entre deux domaines semi-continus de polarisations circulaires orthogonales. En principe, les parois de domaines pourraient être exploitées dans les lignes de transmission optique où elles serviraient à séparer des séquences de bits de valeurs différentes, le 1 logique étant représenté par exemple par une polarisation circulaire droite, et le 0 par la polarisation circulaire orthogonale. Ces parois se propagent sans déformation et, contrairement aux solitons habituellement utilisés pour la transmission par fibre optique, elles conservent une position stable au sein du train de données transmis. Grâce à cette stabilité intrinsèque des parois de domaines, il devient possible de rapprocher des impulsions successives et d'accroître le débit des lignes de transmission, qui pourrait atteindre le Tbit/s en monocanal. Toutefois, les parois de domaines de polarisation n'existent en théorie que dans les fibres isotropes, alors que les fibres réelles sont soumises à de nombreuses perturbations qui les rendent biréfringentes. Dans notre travail, nous avons déterminé les paramètres d'une fibre spéciale qui permette l'observation de parois de domaines dans des conditions réalistes, mais nous n'avons pas réalisé l'expérience car la fibre commandée n'a pas pu être fabriquée.</p> <p align="justify">Si l'amélioration des performances des systèmes de télécommunications futurs passera nécessairement par l'accroissement des débits d'information en monocanal, elle exigera également la mise au point de dispositifs tout optiques, donc ultra-rapides, destinés au routage et au traitement des signaux transmis. Au-delà des applications en télécommunications, le développement de tels dispositifs provoquerait une véritable révolution photonique : les photons, plus rapides, supplanteraient pour les tâches usuelles les électrons utilisés dans les transistors électroniques. Ces dispositifs photoniques sont généralement basés sur les propriétés particulières résultant de la périodicité intrinsèque des matériaux utilisés. Cette périodicité se traduit par l'existence d'une bande interdit : quand les photons s'y trouvent (on dit alors qu'ils vérifient approximativement la condition de Bragg), ils ne peuvent se propager. Par ailleurs, la transmission de ces dispositifs est contrôlée en exploitant leurs propriétés non linéaires. Dans le cas des fibres, la bande interdite peut être réalisée quasiment sur mesure en imposant une modulation périodique contrôlée de l'indice de réfraction de la fibre. On crée ainsi un réseau de Bragg fibré, dans lequel la lumière subit une forte réflexion quand elle vérifie la condition de Bragg. Pourtant, même dans ces conditions, des impulsions suffisamment intenses appelées solhiatons peuvent encore subsister et se déplacer dans le réseau, les effets non linéaires compensant la réflexion du réseau. Pour observer les solhiatons, il faut toutefois parvenir à plonger immédiatement et complètement les impulsions dans le réseau, sans quoi elles sont irrémédiablement réfléchies par le réseau. Pour y parvenir, nous avons généré un réseau de Bragg dynamique : il se déplace le long de la fibre avec les impulsions. Nous avons constaté le confinement de deux impulsions qui, en l'absence du réseau dynamique, se propageraient à des vitesses différentes en raison de la dispersion chromatique. Ces impulsions devraient en plus se propager sans déformation, mais nous n'avons pas pu l'observer dans nos conditions expérimentales. Ce confinement constitue la première démonstration expérimentale du processus de formation de solhiatons stationnaires. Transposé des fibres aux matériaux semi-conducteurs, le solhiaton pourrait être exploité dans certains types de transistors photoniques. Les perspectives sont ambitieuses de voir un jour les résultats de notre recherche fondamentale contribuer à l'émergence de nouvelles applications.</p>

Accurate indoor positioning of narrowband Internet-of-Things (IoT) sensors has drawn more attention in recent years. The introduction of Bluetooth Low Energy (BLE) technology is one of the latest developments of IoT and especially applicable for Ultra-Low Power (ULP) applications. BLE is an attractive technology for indoor positioning systems because of its low-cost deployment and reasonable accuracy. Efficient indoor positioning can be achieved by deducing the sensor position from the estimated signal Angle-of-Arrival (AoA) at multiple anchors. An anchor is a base station of known position and equipped with a narrowband multi-antenna array. However, the design and implementation of indoor positioning systems based on AoA measurements involve multiple challenges. The first part of this thesis mainly addresses the impact of hardware impairments on the accuracy of AoA measurements. In practice, the subspace-based algorithms such as Multiple Signal Classification (MUSIC) suffer from sensitivity to array calibration errors coming from hardware imperfections. A detailed experimental implementation is performed using a Software Defined Radio (SDR) platform to precisely evaluate the accuracy of AoA measurements. For this purpose, a new Over-the-Air (OTA) calibration method is proposed and the array calibration error is investigated. The experimental results are compared with the theoretical analysis. These results show that array calibration errors can cause some degrees of uncertainty in AoA estimation. Moreover, we propose iterative positioning algorithms based on AoA measurements for low capacity IoT sensors with high accuracy and fair computational complexity. Efficient positioning accuracy is obtained by iterating between the angle and position estimation steps. We first develop a Data-Aided Maximum a Posteriori (DA- MAP) estimator based on the preamble of the transmitted signal. DA-MAP estimator relies on the knowledge of the transmitted signal which makes it impractical for narrowband communications where the preamble is short. For this reason, a Non-Data- Aided Maximum a Posteriori (NDA-MAP) estimator is developed to improve the AoA accuracy. The iterative positioning algorithms are therefore classified as Data-Aided Iterative (DA-It) and Non-Data-Aided Iterative (NDA-It) depending on the knowledge of the transmitted signal that is used for estimation. Both numerical and experimental analyses are carried out to evaluate the performance of the proposed algorithms. The results show that DA-MAP and NDA-MAP estimators are more accurate than MUSIC. The results also show that DA-It comes very close to the performance of the optimal approach that directly estimates the position based on the observation of the received signal, known as Direct Position Estimation (DPE). Furthermore, the NDA-It algorithm significantly outperforms the DA-It because it can use a much higher number of samples; however, it needs more iterations to converge. In addition, we evaluate the computational savings achieved by the iterative schemes compared to DPE through a detailed complexity analysis. Finally, we investigate the performance degradation of the proposed iterative algorithms due to the impact of multipath and NLOS propagation in indoor environments. Therefore, we develop an enhanced iterative positioning algorithm with an anchor selection method in order to identify and exclude NLOS anchors. The numerical results show that applying the anchor selection strategy significantly improves the positioning accuracy in indoor environments. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Français:La notion de réseaux hétérogènes correspond à l’intégration de plusieurs technologies de transmission de données sans-fil dans le but d’accroitre la qualité de service des communications dans les réseaux mobiles.Historiquement, les mécanismes de sécurité des réseaux mobiles et sans-fil ont été largement focalisés sur la protection d’équipement utilisateur au niveau du dernier saut de communication et sur base d’une connectivité simple et unique. Cette connectivité, réduite à sa plus simple expression, a restraint le développement des protocoles de sécurité à des protocoles bi-parties, qui couvrent l’authentification des équipements utilisateurs et le chiffrement sur des communicationsLes mécanismes de sécurité et de cryptographie ne sont donc pas suffisants pour protéger correctement et efficacement des connections parallèles ou leur mobilité au sein de réseaux hétérogènes. Le but de cette thèse de doctorat, à travers quatre contributions personnelles, est d’apporter de nouveaux mécanismes et protocoles de sécurité afin de protéger au mieux les réseaux hétérogènes:• La première contribution se focalise sur le développement d’une nouvelle primitive cryptographique pour la protection des transmissions sans-fil. La propriété principale de celle-ci est de protéger les trames en cas de capture. Cette primitive introduit, notamment, la notion de force brute probabiliste (ce qui veut dire qu’un attaquant ne peut pas choisir parmi différentes clés équiprobables laquelle est effectivement utilisée).• La seconde contribution propose un nouveau protocole pour gérer d’une manière sure et efficace la mobilité des équipements utilisateurs entre différentes technologies au sein de réseaux hétérogènes.• La troisième contribution couvre la gestion des clés maîtres des utilisateurs, embarqués au sein des cartes SIM, utilisées au sein des réseaux d’opérateurs mobiles. Nos protocoles et mécanismes automa- tisent des changements réguliers et sûrs de la clé maître, et ajoutent de la diversité dans la gestion des clés de sessions pour minimiser l’impact en cas de révélation de ces dernières (par le biais d’un vol de base de donnée, par exemple)• La quatrième contribution introduit un nouveau paradigme de connectivité pour les réseaux mo- biles basé sur des communications 1−à−n. Le paradigme redéfinit les frontières de sécurité et place l’équipement utilisateur au centre d’un groupe authentifié mobile. Par conséquent, le changement de paradigme mène à la création de nouveaux protocoles pour l’authentification, la gestion de la mo- bilité et la négociation protégées de clés afin de fournir une protection de bout en bout entre deux équipements utilisateurs ou plus. / English:Heterogeneous Networks (HetNets) is the integration of multiple wireless technologies to increase the quality of service of the communications in mobile networks. This evolution is the next generation of Public Land Mobile Networks (PLMNs).Mobile and wireless network security mechanisms have largely focused on the protection of the User Equipment (UE) within the last mile (the last hop of the communication in the chain of connected devices) and on single connections. The single connectivity has reduced the development of the security to two party protocols, and they cover the authentication of the UE to the mobile network and the encryption on a single channel based on homogeneous communications through a unique technology.The current security and cryptographic mechanisms are not sufficient to protect correctly, and efficiently, parallel connections or their mobility in HetNets. The purpose of the PhD Thesis is to bring new security protocols and mechanisms to protect HetNets.The contributions, that are brought by the thesis, follow the evolution of HetNets through 4 contributions by starting from the wireless transmissions to the largest frame of HetNets architecture:• The first contribution focuses on the development of an new cryptographic primitives for wireless transmissions. The main property is to protect the frame from eavesdropping. The primitive introduces the notion of probabilistic brute force (meaning that an attacker cannot decide among different keys which the used one).• The second contribution proposes a new protocol to manage efficiently and securely the mobility of the UEs between different technologies inside HetNets.• The third contribution covers the management of the master secrets, embedded within the Universal Subscriber Identity Module (USIM), in large PLMNs. Our mechanisms and protocols automate regular and secure changes of the master secret, and they add diversity in the management of session keys to minimize the impact of key leakages (in case of credential database theft, for instance).• The fourth contribution introduces a new connectivity paradigm for mobile networks based on one-to- many communications. The paradigm redesigns the security borders and puts the UE in the center of a mobile authenticated group. Therefore, the paradigm shift leads to new security protocols for authentication, mobility management, and secure negotiation to provide end-to-end encryption between two or more UEs. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

<p align="justify">Il y a un demi siècle, Fermi, Pasta et Ulam découvraient la récurrence du même nom, et créaient une discipline nouvelle, la dynamique non linéaire. Leur expérience numérique consistait à exciter le mode fondamental d'une chaîne d'oscillateurs reliés entre eux par des ressorts linéaires et faiblement non linéaires. Alors qu'ils s'attendaient à ce que l'énergie se répartisse progressivement sur un large spectre en raison du couplage non linéaire, ils observèrent au contraire un échange périodique (récurrent) d'énergie entre quelques-uns des modes d'ordre inférieur uniquement. Dix ans plus tard, des chercheurs ont interprété ce comportement récurrent comme le résultat de l'interaction entre des impulsions qui se propagent sans se déformer et résistent aux collisions entre elles, les solitons. Par la suite, le soliton a émergé dans différents domaines pour finalement occuper le cœur des sciences non linéaires. Et c'est sans doute en optique non linéaire que le soliton a connu ses plus grands succès, tant sur le plan fondamental que sur celui des applications. En particulier, les phénomènes non linéaires sont aisés à observer dans les fibres optiques grâce au large éventail des sources lasers disponibles et en raison du fort confinement de la lumière qui s'y propage.</p><p><p align="justify">Dans notre travail de thèse, nous avons apporté la première démonstration expérimentale de la récurrence de Fermi-Pasta-Ulam dans la dynamique d'instabilité modulationnelle en fibre optique. En effet, une onde continue perturbée évolue spontanément, sous certaines conditions, en un train d'impulsions :l'énergie est transférée du mode fondamental (l'onde continue) aux modes d'ordre supérieur. La théorie prévoit qu'ensuite, l'onde continue initiale se reforme comme l'énergie revient vers le mode fondamental. Pour réaliser cette expérience, il faut parvenir à rencontrer les conditions prescrites par la théorie tout en évitant l'intervention d'effets perturbateurs. Dans ce but, nous avons étudié l'évolution d'impulsions plateaux, qui reproduisent les conditions d'onde continue requises par la théorie tout en permettant d'atteindre des puissances suffisantes pour observer la récurrence.</p><p><p align="justify">Nous nous sommes ensuite intéressés à un nouveau type de soliton appelé paroi de domaines de polarisation, qui se présente comme la structure de commutation entre deux domaines semi-continus de polarisations circulaires orthogonales. En principe, les parois de domaines pourraient être exploitées dans les lignes de transmission optique où elles serviraient à séparer des séquences de bits de valeurs différentes, le 1 logique étant représenté par exemple par une polarisation circulaire droite, et le 0 par la polarisation circulaire orthogonale. Ces parois se propagent sans déformation et, contrairement aux solitons habituellement utilisés pour la transmission par fibre optique, elles conservent une position stable au sein du train de données transmis. Grâce à cette stabilité intrinsèque des parois de domaines, il devient possible de rapprocher des impulsions successives et d'accroître le débit des lignes de transmission, qui pourrait atteindre le Tbit/s en monocanal. Toutefois, les parois de domaines de polarisation n'existent en théorie que dans les fibres isotropes, alors que les fibres réelles sont soumises à de nombreuses perturbations qui les rendent biréfringentes. Dans notre travail, nous avons déterminé les paramètres d'une fibre spéciale qui permette l'observation de parois de domaines dans des conditions réalistes, mais nous n'avons pas réalisé l'expérience car la fibre commandée n'a pas pu être fabriquée.</p><p><p align="justify">Si l'amélioration des performances des systèmes de télécommunications futurs passera nécessairement par l'accroissement des débits d'information en monocanal, elle exigera également la mise au point de dispositifs tout optiques, donc ultra-rapides, destinés au routage et au traitement des signaux transmis. Au-delà des applications en télécommunications, le développement de tels dispositifs provoquerait une véritable révolution photonique :les photons, plus rapides, supplanteraient pour les tâches usuelles les électrons utilisés dans les transistors électroniques. Ces dispositifs photoniques sont généralement basés sur les propriétés particulières résultant de la périodicité intrinsèque des matériaux utilisés. Cette périodicité se traduit par l'existence d'une bande interdit :quand les photons s'y trouvent (on dit alors qu'ils vérifient approximativement la condition de Bragg), ils ne peuvent se propager. Par ailleurs, la transmission de ces dispositifs est contrôlée en exploitant leurs propriétés non linéaires. Dans le cas des fibres, la bande interdite peut être réalisée quasiment sur mesure en imposant une modulation périodique contrôlée de l'indice de réfraction de la fibre. On crée ainsi un réseau de Bragg fibré, dans lequel la lumière subit une forte réflexion quand elle vérifie la condition de Bragg. Pourtant, même dans ces conditions, des impulsions suffisamment intenses appelées solhiatons peuvent encore subsister et se déplacer dans le réseau, les effets non linéaires compensant la réflexion du réseau. Pour observer les solhiatons, il faut toutefois parvenir à plonger immédiatement et complètement les impulsions dans le réseau, sans quoi elles sont irrémédiablement réfléchies par le réseau. Pour y parvenir, nous avons généré un réseau de Bragg dynamique :il se déplace le long de la fibre avec les impulsions. Nous avons constaté le confinement de deux impulsions qui, en l'absence du réseau dynamique, se propageraient à des vitesses différentes en raison de la dispersion chromatique. Ces impulsions devraient en plus se propager sans déformation, mais nous n'avons pas pu l'observer dans nos conditions expérimentales. Ce confinement constitue la première démonstration expérimentale du processus de formation de solhiatons stationnaires. Transposé des fibres aux matériaux semi-conducteurs, le solhiaton pourrait être exploité dans certains types de transistors photoniques. Les perspectives sont ambitieuses de voir un jour les résultats de notre recherche fondamentale contribuer à l'émergence de nouvelles applications.</p><p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished